使两个耦合类交互的最佳实践方法

Question

我在以原则良好的面向对象方式组织我的代码时遇到了麻烦。

总结：我希望有两个单独的类，每个类都实现自己的功能（例如分别模拟和绘图），但以某种方式将它们组合起来（以可扩展的方式！）拥有一个实例实现它们的两个功能。

示例：假设我有一个生成数据的类

class DataSimulator():
    def __init__(self, N):
        self.N = N
        self.result = None

    def simulate(self):
        self.result = range(self.N) #imagine lots of simulation code here

我还想绘制我的数据。我可以简单地将plot() 方法添加到DataSimulator 但是

• 我认为DataPlotter 应该是它自己独立的类，因为它的功能与DataSimulator 的功能完全不同。

---

A. 我想出的一个选项是一个单独的类，它存储一个 DataSimulator 实例，然后根据需要绘制它

class DataPlotter():
    def __init__(self, data_simulator_instance):
        self.d = data_simulator_instance

    def plot(self):
        plt.plot(self.d.result) #e.g. using matplotlib

dataSim = DataSimulator(5)
dataPlt = DataPlotter(dataSim)    
dataSim.simulate()
dataPlt.plot()

但是，为了使用这个范式；

• 我需要始终跟踪两个独立的紧密耦合对象。这似乎是不好的做法。我永远不会没有另一个，所以我想将它们的功能合二为一。

---

B. 我考虑让DataPlotter 继承自DataSimulator，如下所示：

class DataPlotter(DataSimulator):        
    def plot(self):
        plt.plot(self.result) 

dataPlt = DataPlotter(5)
dataPlt.simulate()
dataPlt.plot()

这很好，因为我现在只有一个实例可以满足我的所有需求，但这似乎仍然是错误的，因为：

• DataPlotter 实例执行模拟例程令人困惑
• 如果我写了DataSimulatorVersion2，我就不能重复使用我的DataPlotter。

---

C.同样我也考虑过DataSimulator继承自DataPlotter

class DataPlotter():        
    def plot(self):
        plt.plot(self.result)  

class DataSimulator(DataPlotter):
    def __init__(self, N):
        self.N = N
        self.result = None

    def simulate(self):
        #lots of simulation code here
        self.result = range(self.N)

dataSim = DataSimulator(5)
dataSim.simulate()
dataSim.plot() 

这解决了上面的第一个问题（我认为模拟器绘制数据是有意义的，但绘图仪模拟数据却不是）但是现在

• 如果我写一个DataPlotterVersion2，我就不能重用DataSimulator
• 在DataPlotter 中使用self.result 而不保证变量存在似乎也是不好的做法。

---

我的问题：

1. 是否有解决此问题的最佳实践方法？ （我在顶部的摘要中写的实际上是我想要的，还是应该走完全不同的路线？）
2. 我提出的问题（在要点中）是否真的有效？

Answer 1

我认为列出的这些方法都不是正确的答案。模拟器的目的是产生数据，绘图仪的目的是消费和使用它——数据是这里的另一个对象。绘图仪不是模拟器，模拟器也不是绘图仪，理论上两者都不需要另一个存在，因此它们没有is-a或has-a关系。 OOP 旨在使用对象来表示您正在使用的实际事物。我会建议添加另一个 Data 类，即使它只是数组的包装器或类似简单的东西，你的 Simulator 类输出并且你的 Plotter 类作为输入。

关于子弹—— 1. 是的，当然 2. 如果它们如此紧密耦合，请考虑使用数据管理器对象而不是名为绘图仪或模拟器的对象，因为从意识形态上讲，它更接近于一个做两件事的对象，而不是两个做一件事的对象。如果您需要 v2，您可以从它继承并覆盖执行绘图/模拟的方法之一。 3,4,5,6。你是对的，出于你描述的原因，这些都是坏主意。

Answer 2

在我看来，我会像您在第一个实现中提到的那样使其尽可能简单：两个独立的类。 DataPlotter 可以绘制任何类型的数据，不仅是 DataSimulator，因为 python 不检查可以传递任何其他对象的类型。唯一的限制是这个对象需要一个适合 'plt.plot' 函数的 'result' 属性。